Užduočių lapas tema Šilumokaičiai (LMTD) su atsakymais

Nemokamas spausdinamas užduočių lapas tema Šilumokaičiai (LMTD): 6 uždavinių nuo lengvų iki egzamino lygio, su atsakymais. Atsispausdinkite arba išsaugokite kaip PDF.

Naujas užduočių lapasPraktikuokitės internete su užuominomis

Mokytojams: galima nemokamai spausdinti, kopijuoti ir naudoti per pamokas. Kiekvienas naujas lapas turi naujas reikšmes ir savo atsakymų raktą. Būsime dėkingi už nuorodą į ExamProblems jūsų kurso puslapyje.

Vardas: ____________________   Data: ____________

1.Lengvas
ilgisT180 °C140 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 1 m², o šilumos perdavimo koeficientas 200 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 180 iki 140 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 120 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 1 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 140 °CTc: 30 → 120 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT150 °C80 °C125 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 150 iki 80 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 125 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 150 → 80 °CTc: 30 → 125 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT95 °C45 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 700 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 95 iki 45 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 25 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,85, o U = 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 700 kWF = 0,85U = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT125 °C45 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 420 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 125 iki 45 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 40 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,9, o U = 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 420 kWF = 0,9U = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT105 °C??15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 3 kW/K. Karštasis srautas įteka 105 °C, o šaltasis 15 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 6 m², U = 200 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 15 °CA = 6 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sunkus
ilgisT130 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 6 m², o U = 2000 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 130 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 10 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 130 °CA = 6 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 16,5 kW
  2. 2. ΔTlm = 36,07 K
  3. 3. A = 87,22 m²
  4. 4. A = 8,281 m²
  5. 5. Th,out = 79,29 °C
  6. 6. Tc,out = 101,4 °C

Išsamūs sprendimai žingsnis po žingsnio: praktikuokite šią temą svetainėje examproblems.com.